上海
HEPS
储存环流强达到12毫安，图为
储存环隧道内
8月18日，记者从中国科学院高能物理研究所获悉，高能同步辐射光源（HEPS）储存环流强达到12毫安，这是HEPS建设的又一重要里程碑，标志着HEPS加速器进入了调束快行道。
HEPS是我国及亚洲首台第四代同步辐射光源，也是全球首批10皮米弧度量级自然发射度的光源之一，其核心是一台具有极低发射度的全新储存环加速器，物理设计极具挑战性。
在国际通用的混合多弯铁消色散结构基础上，HEPS加速器设计团队创新性地融合了包含纵向梯度二极铁和反向弯转二极铁的新型单元节等多项创新设计，完成了国际已建及在建同类光源中自然发射度指标最高的储存环设计方案。
同时，HEPS还首次提出并采用了基于增强器高能累积的置换注入方案，为高电荷量束团置换注入开辟了新路径。
HEPS航拍图（2024年8月拍摄）
为了实现国际一流的加速器及光源整体性能，各大硬件指标要达到第四代光源的高标准和高要求。HEPS工程总指挥潘卫民研究员介绍， 调束初期，储存环就有1776块磁铁，2500余台电源，578个电子束流位置探测器，1360米真空室，3个高频腔，2台脉冲冲击器和切割磁铁，控制信号超过10万路，任何一个微小的硬件错误，例如一个硬阻拦或设备安装错位，都会影响电子束的轨迹。另外，HEPS与众不同，它有注入和引出两块切割磁铁，垂直物理孔径仅两三个毫米，对调束来说，这无疑是一个巨大的挑战。
经过5年的建设，今年7月1日HEPS储存环完成全部设备研制和安装，启动多系统联合调试，随后加速器物理与各硬件系统交叉协作，完成磁铁极性测试、硬件远控测试、调束软件-硬件测试等加速器联合调试。此外，为了应对超低发射度储存环首圈调束可能面临的各种挑战，加速器物理与束测系统基于增强器开展了大量的束流实验，为储存环调束监测手段做了充分准备。
7月23日12点45分，各系统认真核查，并完成开机准备单签署后，HEPS储存环正式开机调束。当天，开机仅三个小时即实现了单束团电子束的高能输运线传输及储存环首次在轴注入，随后成功实现单束团电子束绕储存环首次循环贯通。
储存环调束团队正在紧张工作
开机以来，HEPS加速器部副主任焦毅研究员带领平均年龄仅34岁的调束团队，每天24小时不间断地进行调束。他提到，储存环调束面临物理孔径严格限制（两台切割磁铁处垂直物理孔径仅±2.5 毫米）、动力学孔径小（约1 毫米）、轨道响应非线性显著、可调变量极多（仅校正子即有1000多个变量）、调束初期束流状态监测精度受限等多重困难和挑战，调束团队成员通力协作，各自发挥所长，通过采用能想到的各种手段，克服了各项困难和挑战。
8月6日凌晨，HEPS储存环首次成功实现单束团束流存储。随后启动多束团注入调试，并通过斜四极铁强度调节、全局及局部闭轨测量与校正、注入束电荷量及稳定性优化等手段，持续提升存储流强和束流寿命。
8月18日，储存环成功存储35个束团，流强达到12毫安。潘卫民表示，"储存环成功实现束流存储是一项重大进展，这表明我们前期的设备安装、调试非常成功，也标志着HEPS光源进入了一个新的阶段。"
HEPS科学技术委员会主任、储存环调束总顾问陈森玉院士在亲自参加调束后表示，HEPS储存环调束任务是异常艰巨的，"HEPS调束团队在很短的时间内就取得了很好的调束成果，可以说几乎没有走一点弯路，表现出色"。
在接下来的几个月内，HEPS调束团队将再接再厉，提升和优化电子束流流强、寿命等参数，力争尽早为光束线站供光。
作者：许琦敏
文：许琦敏 图：受访者提供 编辑：许琦敏 责任编辑：任荃
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